本發(fā)明涉及一種搪塑模具的制備方法。
背景技術(shù)：
儀表板是汽車上重要的功能件與裝飾部件。儀表板的質(zhì)量與檔次是人們評價汽車好壞的重要指標(biāo)之一。選擇儀表板時，應(yīng)考慮性能、功用、制造成本和裝飾風(fēng)格等。高檔轎車的儀表板傾向于使用粉末搪塑表皮。
搪塑（Slush-molding）成型工藝是將糊塑料（塑性溶膠）傾倒入預(yù)先加熱至一定溫度的搪塑模具（凹?；蜿幠＃┲校咏Ｇ粌?nèi)壁的糊塑料即會因受熱而膠凝，然后將沒有膠凝的糊塑料倒出，并將附在模腔內(nèi)壁上的糊塑料進(jìn)行熱處理（烘熔），再經(jīng)冷卻即可從模具中取得空心制品。搪塑成型屬無應(yīng)力加工，因此搪塑表皮不易開裂，尺寸穩(wěn)定，厚度均勻，表皮紋理清晰，手感好，更接近天然皮革。在耐老化方面，搪塑表皮顯示了明顯的優(yōu)勢，在耐熱、起霧、光穩(wěn)定性、抗?jié)B出、抗刮傷等方面均優(yōu)于深度拉伸表皮。粉料搪塑表皮與真空吸塑表皮相比，粉料搪塑的原料易于保存和使用，適合于連續(xù)化生產(chǎn)，粉料可以反復(fù)使用，浪費少。以上眾多優(yōu)點，使粉末搪塑表皮理所當(dāng)然成為高級轎車的理想選擇。
通常，在制備搪塑模具時，制作部門先根據(jù)客戶提供的數(shù)模數(shù)控加工出木模（木模的尺寸須考慮收縮率以及皮紋層的厚度）。然后貼上皮革（皮革表面含皮紋）。由于貼皮革過程中，皮革拼接時的結(jié)合部存在縫隙，在此基礎(chǔ)上制備的模具上會形成拼縫線。上述拼縫線的存在將極大影響產(chǎn)品的外觀，需去除。常規(guī)的去除上述拼縫線的方法為手工剔除。
上述制備搪塑模具的工藝繁瑣，效率低。同時，在木模上貼皮革時，皮革被拉伸將導(dǎo)致皮革紋路扭曲變形，影響產(chǎn)品的外觀。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中制備搪塑模具的工藝繁瑣、效率低的問題，提供一種搪塑模具的制備方法。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：
提供一種搪塑模具的制備方法，包括如下步驟：
S1、獲取金屬初模；
S2、在所述金屬初模上形成紋路，得到金屬模；
S3、以所述金屬模為基礎(chǔ)翻制出表面具有紋路的硅膠模；
S4、以所述硅膠模為基礎(chǔ)翻制出表面具有紋路的硬質(zhì)樹脂模；
S5、將所述硬質(zhì)樹脂模具有紋路的表面金屬化后電鍍，得到所述搪塑模具。
本發(fā)明中，采用金屬材質(zhì)的金屬初模為基礎(chǔ)制備搪塑模具，直接在金屬初模表面制備紋路，然后依次制備出硅膠模和硬質(zhì)樹脂模，對硬質(zhì)樹脂模表面進(jìn)行金屬化后即可通過電鍍得到所需的搪塑模具，大大簡化了工藝，提高了效率。
同時，采用金屬材質(zhì)的金屬初模，大大擴(kuò)展了制備紋路的方法的選擇范圍，尤其是可采用既可保證紋路效果，同時無拼縫的紋路加工方法，由此可省去去除拼縫線及相關(guān)附帶步驟，進(jìn)一步簡化了工藝，提高了效率。并且本發(fā)明提供的方法制備得到的搪塑模具利于制備出外觀更優(yōu)異的產(chǎn)品。
附圖說明
圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施方式提供的搪塑模具制備方法的流程圖。
說明書附圖中的附圖標(biāo)記如下：
1、金屬初模；2、金屬模；3、硅膠模；4、環(huán)氧樹脂模；5、鎳模。
具體實施方式
為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明提供的搪塑模具的制備方法包括如下步驟：
S1、獲取金屬初模；
S2、在所述金屬初模上形成紋路，得到金屬模；
S3、以所述金屬模為基礎(chǔ)翻制出表面具有紋路的硅膠模；
S4、以所述硅膠模為基礎(chǔ)翻制出表面具有紋路的硬質(zhì)樹脂模；
S5、將所述硬質(zhì)樹脂模具有紋路的表面金屬化后電鍍，得到所述搪塑模具。
根據(jù)本發(fā)明，以所需得到的搪塑模具的數(shù)模為基礎(chǔ)，通過常規(guī)的數(shù)控機(jī)床加工等方式對金屬進(jìn)行加工，制備與最終所需得到的搪塑模具結(jié)構(gòu)相同的金屬初模。上述搪塑模具的數(shù)模具體可根據(jù)客戶所需要求進(jìn)行前期設(shè)計。以數(shù)模為基礎(chǔ)，采用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工的具體方法和步驟是機(jī)械加工領(lǐng)域所公知的，本發(fā)明中不再贅述。
本發(fā)明中，金屬初模的材質(zhì)可采用常規(guī)的各種金屬，例如可采用鐵。
此時，金屬初模表面并無紋路。
本發(fā)明中，需直接在上述金屬初模上形成紋路，得到具有紋路的金屬模。
由于本發(fā)明制備得到的搪塑模具主要用于制備汽車儀表板等部件。而上述部件的三維結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了在復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)上得到完整的皮紋等紋路，常規(guī)方法是先制作木模，并根據(jù)木模的具體結(jié)構(gòu)將具有完整皮紋的皮革裁剪，然后在木模上進(jìn)行拼接。此時將產(chǎn)生大量的拼縫線。
同時，由于汽車儀表板等部件具有大量高低落差的結(jié)構(gòu)，同時需與其他產(chǎn)品進(jìn)行配合，導(dǎo)致產(chǎn)品上大量的拐角。對應(yīng)的，搪塑模具上同樣存在大量的拐角。上述大量拐角的存在對皮紋皮革貼和提出了更高的要求，例如，R角為1毫米的圓角無法采用貼皮解決，在高低落差大的地方或曲面結(jié)構(gòu)，為讓皮革和木模進(jìn)行貼和，需對皮革進(jìn)行拉伸，這樣導(dǎo)致皮革上的紋理發(fā)生改變，降低的美感。
而本發(fā)明中，金屬初模為金屬材質(zhì)，而現(xiàn)有技術(shù)中存在大量對金屬材質(zhì)進(jìn)行精細(xì)加工的物理或化學(xué)方法。
例如，可在所述金屬初模所需形成紋路的部位貼附皮紋紙，使皮紋紙上的油墨附著于金屬初模上，再剝離皮紋紙；然后對附著有油墨的金屬初模進(jìn)行腐蝕，形成所述紋路，再除去所述油墨。
通常，皮紋紙上具有特定圖案的油墨，當(dāng)皮紋紙貼附于金屬初模上時，油墨附著于金屬初模上，當(dāng)剝離皮紋紙后，上述油墨即保留于金屬初模表面。由于皮紋紙厚度均較薄，其厚度通常為0.1mm以下，在金屬初模表面貼附皮紋紙時，可更好的保證拼接的準(zhǔn)確性，避免產(chǎn)生明顯的拼縫，同時由于皮紋紙厚度較薄，在拐角及高低落差大的地方或曲面結(jié)構(gòu)進(jìn)行貼附時，不受拐角尺寸的影響，并且無需拉伸，可有效保證紋路的原始形狀，利于保證外觀性能。
在前述基礎(chǔ)上，于金屬初模表面形成特定圖案的油墨后，對金屬初模進(jìn)行腐蝕處理。作為現(xiàn)有技術(shù)中所公知的，在對表面具有特定圖案的油墨的金屬進(jìn)行腐蝕時，需選擇對圖案無影響的腐蝕液，以免對金屬產(chǎn)生腐蝕的同時將油墨除掉而無法得到所需的圖案。
由于油墨的阻擋作用，油墨存在的區(qū)域未被腐蝕，而附著油墨的區(qū)域被腐蝕，從而在金屬初模表面產(chǎn)生特定的圖案。根據(jù)所采用的皮紋紙上的圖案類型，當(dāng)皮紋紙上油墨的圖案即為所需的圖案時，在金屬初模表面產(chǎn)生的紋路為凸紋；當(dāng)皮紋紙上除油墨以外的空白區(qū)域為所需圖案時，在金屬初模表面產(chǎn)生的紋路為凹紋。
上述腐蝕處理可采用對金屬初模具有腐蝕作用的液體，例如，當(dāng)金屬初模材質(zhì)為鐵時，可采用酸液。
通過上述腐蝕處理在金屬初模表面產(chǎn)生紋路后，需將上述附著的油墨去除。根據(jù)皮紋紙上的油墨的具體種類，可相應(yīng)選擇對油墨具有溶解性但對金屬初模無腐蝕性的液體，例如，對于有機(jī)油墨而言，通?？刹捎脡A液或有機(jī)溶劑進(jìn)行清洗。
隨著技術(shù)的發(fā)展，圖紋加工技術(shù)也迅猛發(fā)展。根據(jù)本發(fā)明，為在金屬初模上制備紋路，還可采用激光雕刻技術(shù)，具體的，采用激光在所述金屬初模上雕刻出所述紋路。此時，可更有效的消除拼縫，同時，不受金屬初模三維結(jié)構(gòu)的影響，同時效率也非常高。
在上述金屬初模上形成紋路后，即可得到金屬模。然而，上述金屬模并不能直接作為所需的搪塑模具進(jìn)行使用。
由于在搪塑模具的生產(chǎn)過程中，需對模具急劇加熱到250℃以上熔膠，取件時，急劇冷卻到60℃以下進(jìn)行取件。并且，若以常規(guī)金屬材料直接制備搪塑模具，在通過搪塑模具生產(chǎn)搪塑表皮的過程中會對該常規(guī)金屬材質(zhì)的搪塑模具產(chǎn)生腐蝕，因此，為保證搪塑模具的尺寸穩(wěn)定性，同時減少生產(chǎn)過程中腐蝕所帶來的負(fù)面影響通常搪塑模具的材質(zhì)為鎳。由于金屬鎳價格比較昂貴，而在制備金屬模過程中會浪費較多材料，若采用金屬鎳作為金屬初模，將導(dǎo)致成本過高。因此，本發(fā)明中，優(yōu)選情況下，金屬初模通常采用價格相對低廉的鐵等材料。而如前所述，鐵等金屬材料無法作為最終的搪塑模具的材料。因此，在獲得上述金屬模后，需以此為基礎(chǔ)翻印出所需的搪塑模具。
同時，不同于常規(guī)的模具，根據(jù)具有復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)制備得到的金屬模同樣具有復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)，以該金屬模為基礎(chǔ)翻印出的模具與金屬模在三維空間相配合，難以實現(xiàn)有效的脫模。為克服上述問題，本發(fā)明中采用硅膠材料，以上述金屬模為基礎(chǔ)翻制出軟質(zhì)的硅膠模。在脫模時，只需將軟質(zhì)的硅膠模彎曲取下即可。
上述翻制硅膠模的方法可以采用現(xiàn)有的，例如，以金屬模為模具，注入熔融硅膠并冷卻即可。
由于硅膠的柔性特征，不利于保持模具優(yōu)異的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。為保證制備得到的搪塑模具的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明中，在獲得上述硅膠模后，如步驟S4，需以硅膠模為基礎(chǔ)，翻制出硬質(zhì)樹脂模。翻制硬質(zhì)樹脂模的方法同樣可以采用現(xiàn)有的，例如，將硅膠模固定，然后以硅膠模為基礎(chǔ)，采用硬質(zhì)樹脂注塑，固化后即可得到硬質(zhì)樹脂模。上述方法中，硬質(zhì)樹脂可采用常規(guī)的各種材料，例如可采用環(huán)氧樹脂。
為得到金屬材質(zhì)（例如鎳）的搪塑模具，如步驟S5，需對非金屬材質(zhì)的硬質(zhì)樹脂模表面進(jìn)行金屬化處理，然后進(jìn)行電鍍。
為進(jìn)行電鍍而對非金屬材料表面進(jìn)行的金屬化處理的具體方法為現(xiàn)有技術(shù)中所知曉的。例如，可對硬質(zhì)樹脂模表面噴銀。
然后將表面金屬化后的硬質(zhì)樹脂模置于電鍍槽內(nèi)進(jìn)行電鍍，得到搪塑模具。此時，搪塑模具仍與硬質(zhì)樹脂模相結(jié)合。由于復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)，難以正常脫模。本發(fā)明中，可直接將硬質(zhì)樹脂模破碎，然后與搪塑模具分離即可。
圖1示出了本發(fā)明提供的搪塑模具的一種優(yōu)選實施例。
具體的，根據(jù)搪塑模具數(shù)模，通過數(shù)控機(jī)床加工得到鐵質(zhì)的金屬初模1。
如過程A，在金屬初模1表面貼附皮紋紙（圖中未示出）。
待皮紋紙上的油墨在金屬初模1表面附著后，將皮紋紙剝離。然后將表面附著有油墨的金屬初模置于酸液中進(jìn)行腐蝕，在金屬初模表面形成所需的紋路。然后采用溶劑將油墨去除，得到金屬模2。
如過程B，將上述金屬模2置于注塑機(jī)內(nèi)，注入液態(tài)硅膠，并固化，得到硅膠模3。
如過程C，將金屬模2與柔性的硅膠模3分離。
如過程D，將硅膠模3置于注塑機(jī)內(nèi)，將環(huán)氧樹脂熔融并注塑，固化冷卻后得到環(huán)氧樹脂模4。
如過程E，將硬質(zhì)的環(huán)氧樹脂模4與柔性的硅膠模3分離。
如過程F，在硬質(zhì)的環(huán)氧樹脂模4表面噴銀后，將環(huán)氧樹脂模4置于電鍍槽內(nèi)進(jìn)行電鍍，在環(huán)氧樹脂模4表面形成鎳模5。
如過程G，電鍍完成后，將相互結(jié)合的鎳模5和環(huán)氧樹脂模4取出，將硬質(zhì)的環(huán)氧樹脂模4破碎并從去除，得到鎳模5，即為所需的搪塑模具。
上述方法制備的搪塑模具的外觀性能優(yōu)異，表面的皮紋清晰、飽滿，無拼縫，在細(xì)小的R角處也可形成皮紋。同時該方法工藝簡單，效率高。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。